POLIPROPILENO: HISTÓRICO, OBTENÇÃO, PROPRIEDADES E

O polipropileno (PP), também denominado polipropeno, é um termoplástico, opaco, de cor branca, com excelente balanço de propriedades elétricas e resistência à fadiga. Apresenta custo relativamente menor quando comparado a outros polímeros, além de alta resistência química e a solventes e resistência ruim à luz ultravioleta (UV) (CALLISTER, 2008; MANO, 2003). O PP foi desenvolvido em 1954 e é utilizado em amplas aplicações como na fabricação de garrafas esterilizáveis, filmes para embalagens, malas de bagagem, para-choques de carros, brinquedos, seringas de injeção descartáveis, carcaças de eletrodomésticos, recipientes, tubos para carga de caneta esferográfica, entre outras aplicações (MANRICH, 2005; MANO, 2001; CALLISTER, 2008). Possui desempenho limitado em baixas temperaturas devido a sua temperatura de transição vítrea e apresenta estrutura molecular de acordo com o apresentado na Figura 2.6.

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Figura 2.6 Estrutura química do PP.

A presença de grupos metila (-CH3) pendentes na cadeia principal pode

alterar as propriedades do polímero de diferentes formas como causar um leve endurecimento da cadeia e interferir na simetria molecular. Esse endurecimento pode levar a um aumento na temperatura de fusão do polímero e a interferência na simetria molecular pode tender a diminuí-lo. A interação espacial das macromoléculas comerciais apresenta estrutura regular isotática, ou seja, a interação entre os segmentos de uma mesma macromolécula que se dobram entre si, podem criar uma ordem tridimensional e então um retículo cristalino real (MASSON, 1998). Os polímeros de PP são semicristalinos e nunca totalmente cristalinos, como consequência da longa cadeia e de seu emaranhamento.

A temperatura de fusão do polímero, Tm é sempre maior que a

temperatura de transição vítrea, Tg. Assim o polímero pode ser duro e rígido ou

flexível. O desenvolvimento da cristalinidade em polímeros depende da regularidade da estrutura no mesmo. Assim polímeros isotáticos e sindiotáticos são geralmente cristalinos, enquanto que polímeros atáticos são totalmente amorfos (SPERLING, 1992).

As propriedades mecânicas do polipropileno dependem da relação entre as fases cristalinas e amorfas. Por ser um polímero semicristalino, sua orientação molecular é muito explorada (MANRICH, 2005).

As diferentes propriedades do polipropileno são determinadas pela ordenação da estrutura molecular, comprimento da cadeia, cristalinidade, variação espacial e condições de processamento. No produto final as propriedades mecânicas são função das condições de processamento e da ordenação da cadeia polimérica. Já a morfologia cristalina, depende da temperatura de fusão, orientação do polímero e das taxas de aquecimento e resfriamento. Por ser uma resina de baixa densidade que oferece um bom

20 equilíbrio de propriedades térmicas, químicas e elétricas, acompanhadas de resistência moderada.

O polipropileno apresenta resistência limitada ao calor; embora se fabrique polipropilenos termoestabilizados, destinados a aplicações que exijam uso prolongado em temperaturas elevadas, adequadas ao comportamento do polímero. O PP resiste a maioria dos agentes químicos de natureza orgânica. Entretanto, é atacado por compostos halogenados, por ácido nítrico fumegante e por outros agentes oxidantes ativos, além de serem também atacados por hidrocarbetos aromáticos e clorados, em altas temperaturas.

Os compostos de PP são desenvolvidos utilizando resinas diferenciadas, o que permite uma ampla gama de variações estruturais e morfológicas nos diferentes tipos de homopolímeros e copolímeros produzidos. Dentre todos os polímeros, o polipropileno é um dos mais estudados quando se pretende obter polímeros carregados e/ou reforçados (SARANTÓPOULOS, 2002). Os polipropilenos não-reforçados são utilizados em aplicações de embalagens, tais como recipientes farmacêuticos e médicos moldados por sopro, além dos destinados a alimentos. Os tipos expandidos são empregados em móveis e encostos de assentos de automóveis (ALBUQUERQUE, 2001).

Tanto os tipos reforçados como os não-reforçados são aplicados em automóveis, aparelhos domésticos e elétricos. Por exemplo: carcaças de baterias e de lanterna, rotores de ventoinha, carcaças de ventiladores, forros de proteção e guarda-luvas, bombas domésticas, carcaças de ventoinhas, pás de ventiladores e como suportes para peças elétricas condutoras de corrente, carretéis de bobinas, capas protetoras de cabos elétricos, jogos magnéticos de TV, cartuchos para fusíveis e como isoladores, entre outras aplicações (ALBUQUERQUE, 2001).

A viabilidade econômica da reciclagem PP é dificultada pelo baixo custo do polímero virgem e do tipo de aplicações que utilizam a resina. O transporte dispendioso de partes relativamente grandes que contêm pouco polímero é também um obstáculo para uma reciclagem comercialmente viável, dada a ampla utilização de PP em aplicações de embalagem. As restrições econômicas não permitem às recicladoras muitas oportunidades de realizar

21 processos de reciclagem caros como qualquer separação prolongada protocolo de rejuvenescimento propriedade usando aditivos caros (SPINACE, 2005).

A embalagem, grande segmento de consumo do polipropileno, não é vulnerável aos períodos de recessão, mas é bastante influenciada pela legislação sobre reciclagem. Dependendo das propriedades necessárias para uma embalagem específica, o polipropileno pode competir com outros termoplásticos, como polietileno, PVC ou poliestireno. Uma aplicação importante neste segmento está no filme orientado do polipropileno, que tem grande uso na embalagem de cigarros. Outro uso significativo do filme orientado está na fita adesiva, substituindo o PVC. Nas embalagens rígidas, a escolha pode recair para o copolímero de polipropileno estatístico de alta performance, substituindo o PET quando a rigidez do vasilhame e o enchimento a quente são variáveis importantes, e a barreira ao oxigênio não é necessária (SPINACE, 2005).

Em termos ambientais, o polipropileno tem bastante aceitação, pois é reciclável e fácil de incinerar. Se a legislação no futuro obrigar a reciclagem total dos automóveis, o polipropileno aumentará ainda mais o seu uso neste segmento.

2.6 INFLUÊNCIA DE INTEMPÉRIES NA DEGRADAÇÃO DOS POLÍMEROS